水泥封孔方案.doc

地质岩心钻探钻孔水泥封孔实施方案
一、 封孔水泥的选择及对钻具的要求
1、 水泥封孔水泥的选择
影响水泥质量的另一个重要指标是水泥强度，水泥强度不稳定（或下降）的主要原因之一是水泥强度未达到国标要求，即质量不合格，针对这一情况，建议买正规厂家的水泥；影响水泥强度的另一个原因是保存不当或存放时间太长导致受潮结块。由于受潮后的水泥表面水化结块。
2、 水泥封孔对钻具的要求
封孔钻具的基本组合要求：
a、要求不带钻头（钻杆），此种情况需在孔内干净，无掉块等的情况下；
b、带底刃钻头（无底刃和外刃）钻具，此种钻具组合最安全，可以防止在下钻过程中遇到掉块等钻具遇卡情况，减少不必要的成本和时间浪费。这样的钻具对水泥的阻力最小，可以防止水泥浆内的不分散易沉淀固相成分沉积在钻头内外刃处导致水泥浆通道遇堵，造成封孔失败或孔内封孔事故的发生。

二、 封孔段（目标层）及水灰比的选择
1、 封孔段（目标层）的分类
A、正常完孔封闭孔
此类封孔情况比较好控制，可适当提高水灰比降低封孔风险。
B、封闭漏失层和垮塌层
此类封孔段要求较高的水泥凝结强度，所以水灰比的大小要严格控制，最好控制在0.5以内，若需要封闭段超过100米，最好做定量段封孔，每段封孔段不宜超过50米，（视孔径大小而定），
C、封闭涌水
严格控制水灰比，（0.4~0.5）水泥浆的比重（一般加重晶石粉末）
2、 水灰比的选择
地质要求水灰比要求一般在不需要砂石时为0.4~0.5之间，由于绳索取芯钻探封孔中需要由泥浆泵压入，若非水泥固孔或封闭目标段（需要维持垮塌和封闭孔段造斜等）的需要，过小的水灰比会在封孔中造成泥浆泵抽吸水泥浆不畅，或者造成所封孔过深而限制所注入的水泥量。正常情况下完孔封孔的水灰比控制不宜过小，选择在0.6~0.7间，在达到封孔目的的情况下，尽量降低封孔的风险，尤其是深孔的封孔。深孔或长井段水泥封孔必须做到按定量段封孔，避免封孔事故的发生。（按水灰比的大小控制封孔定量段的长度）

三、 各级钻孔所需的水泥量计算替水量（压入泥浆）的量
封孔水泥浆的水灰比确定后，按照所选封孔段（目标层）的钻孔口径和超径系数来确定水泥浆的用量。
每搅拌桶水泥浆的方量为0.3m3,j搅拌水泥浆时必须考虑水泥浆在整个封孔流程中的损失，要多搅拌水泥浆，弥补封孔过程中损失的水泥浆。封孔中损失的水泥浆主要有：吸水龙头吸不完全的水泥浆；泥浆泵和整个循环通道中粘结在高压管和钻杆壁上的水泥浆；水泥浆面（封孔后和泥浆或水混浆的水泥浆）失效的水泥浆。
1、HQ98绳索取芯钻探孔内：每米空间所需水泥浆方量=0.0075 m3（水泥浆方量），钻杆环空间隙每米方量=0.001 m3。钻杆内径每米方量=0.0049 m3（替水量的位置计算）。其中钻杆内每压入1米水（泥浆）环空间隙水泥浆上升高度为4.9m,
在不同泥浆泵档位下泥浆压入的时间及方量表：
泥浆泵档位
Ⅰ档
Ⅱ档
Ⅲ档
Ⅳ档
每压入0.3m3泥浆所需时间
3.2min
2.4min
2min
1.3min
每压入0.3m3泥浆水泥浆面在钻杆内的位置（深度）
每压入0.3m3泥浆水泥浆面在钻杆内“跑”61米。

3、 HQ77绳索取芯钻探孔内：每米空间所需水泥浆方量=0.0048 m3（水泥浆方量）钻杆环空间隙每米方量=0.0008 m3。钻杆内径每米方量=0.0027 m3（替水量的位置计算）, 其中钻杆内每压入1米水（泥浆）环空间隙水泥浆上升高度为3.4m,
在不同泥浆泵档位下泥浆压入的时间及方量表：

泥浆泵档位
Ⅰ档
Ⅱ档
Ⅲ档
Ⅳ档
每压入0.3m3泥浆所需时间
3.2min
2.4min
2min
1.3min
每压入0.3m3泥浆水泥浆面在钻杆内的位置（深度）
每压入0.3m3泥浆水泥浆面在钻杆内“跑”111米。

四、 钻孔封孔实施步骤及注意事项
封孔时准备工作要做充分，各岗位人员要分工明确，冲洗钻孔期间要准备好所需的水泥浆，冲洗钻孔完成停泵后要连续的压入水泥浆，并要保证封孔钻具在孔内的上下活动。压入水泥浆期间要保证泥浆泵吸水龙头不糊住，及时清理吸水龙头，保证均匀的上浆量。水泥浆压完后要及时的将吸水龙头放入提前准备好的清水（泥浆）中进行压替水操作并计时，压至目标孔深后停泵及时提钻，边提钻边在钻杆内灌入清水清洗钻杆，并及时清洗水泵及搅拌机。提完钻具后，等水泥浆初凝后，用打捞棒探试水泥浆面的深度，确定封孔段是否满足要求。